【正文】 ........................................ 15 本章小結 ....................................................................................................................... 16 5 成型零件工作 尺寸的計算 .............................................................................18 凹模尺寸的計算 ........................................................................................................... 18 型芯尺寸計算 ............................................................................................................... 18 成型孔間距的計算 ....................................................................................................... 19 本章小結 ....................................................................................................................... 19 6 基于 Moldflow 的充填和冷卻分析 ...............................................................20 充填分析 ....................................................................................................................... 20 冷卻分析 ....................................................................................................................... 23 本章小結 ....................................................................................................................... 24 7 成型零件的數(shù)控加工編程和仿真 .................................................................25 成型零件制造 工藝過程 ............................................................................................... 25 成型零件的數(shù)控加工仿真 ........................................................................................... 26 成型零件的數(shù)控加工編程 ........................................................................................... 27 本章小結 ....................................................................................................................... 27 8 結論 ................................................................................................................28 致 謝 ................................................................................................................29 參考文獻 ............................................................................................................30 畢業(yè)設計（論文）知識產(chǎn)權聲明 .....................................................................31 畢業(yè)設計（論文）獨創(chuàng)性聲明 .........................................................................32 附錄 ....................................................................................................................33 1 緒論 1 1 緒論 塑料注射模具的發(fā)展 塑料工業(yè)是新興的工業(yè)，塑料作為一種新的工程材料，發(fā)展勢頭極其迅猛 ，躋身于金屬、纖維材料和硅酸鹽三大材料之列，已經(jīng)廣泛用于工業(yè)和日常生活。因此，塑料的加工和成型工藝越來越得到重視，新技術、新工藝不斷涌現(xiàn)。目前，塑料成型種類包括注射成型、壓鑄成型、吸塑成型、吹塑成型、發(fā)泡成型、擠壓成型等，其中注射成型是最常用的方法，幾乎所有的塑料都可以注射成型 [1]，按重量比計算，實際生產(chǎn)有 32%的塑料是靠注射成型的 [2]。塑料工業(yè)的發(fā)展，推動了中國塑料模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐，近年來塑料模具市場發(fā)展相當快， 2020 年已猛增到 140 億元左右 [3],2020 年塑料模具在整個模具行業(yè)中所占比例已上升 到 30%左右，在未來幾年中還將保持較高速度發(fā)展。 當前國內(nèi)塑料模具市場以注塑模具需求量最大，其中發(fā)展重點為工程塑料模具。隨著中國汽車、家電、電子通訊以及各種建材的迅速發(fā)展，預計在未來模具市場中，塑料模具占模具總量的比例仍將逐步提高，且發(fā)展速度將快于其他模具。電冰箱、洗衣機和空調(diào)的年產(chǎn)量均超過 1000 萬臺，彩電的年產(chǎn)量已超過 3000 萬臺，家電行業(yè)所需模具量年增長率約為 10%。汽車工業(yè)近年來增長速度驚人，因此汽車模具潛在市場巨大。每種型號的汽車都需要幾千副模具，價值上億元，汽車的各種功能性零部件都要靠模具成型， 制造一款普通轎車約需 200 多件內(nèi)飾件模具，還有制造保險杠、儀表盤、油箱、方向盤等所需大量的塑料模具。在建筑領域，塑料建材大量替代傳統(tǒng)材料是大勢所趨，國家己明令禁止使用鑄鐵管道，代之以塑料管材。塑料建材不僅能大量代鋼、代木、替代傳統(tǒng)建材，而且具有節(jié)能、節(jié)材、保護生態(tài)、改善居住環(huán)境、提高建筑功能與質(zhì)量、降低建筑自重、施工便捷等優(yōu)點，將在今后得到越來越多的應用。 2020 年建筑用塑料制品約 400 萬噸，占總產(chǎn)量 16%，預計 2020 年全國新建住宅室內(nèi)排水管 80%及城市供水 50%將采用塑料管。同時，國家正在大力發(fā)展塑料門 窗，根據(jù)建設部等五個部門的要求， 2020 年塑料門窗的普及率達到 15%，塑料排水管的市場占有率超過 30%，預計到 2020 年塑料門窗和塑料管的普及率將達到30%50%,塑料排水管的市場占有率將超過 50%。因此，塑料模具的增長速度加快，應用潛力是不可低估的。 現(xiàn)代模具制造技術的發(fā)展趨勢 加快模具的標準化、商品化發(fā)展，適應大規(guī)模成批生產(chǎn)的需要，可以提高模具的制造質(zhì)量、縮短模具的制造周期。 、新技術、新工藝的研究和應用 研究開發(fā)模具新材料 ，進一步提高模具鋼材的耐磨、耐蝕、綜合機械性能、加工性能和拋光性能，是提高模具質(zhì)量的穩(wěn)定性和使用壽命的主要途徑和發(fā)展趨向。 模具 CAD/CAE/CAM 技術是模具設計、制造技術的又一次革命，其優(yōu)勢越來越明顯。普西安工業(yè)大學畢業(yè)設計 (論文 ) 2 及和提高 CAD/CAE/CAM 技術的應用，是模具設計制造走向現(xiàn)代化的必由之路。以高速銑削為代表的高速切削加工技術代表了模具外表面粗加工的的發(fā)展方向。成型面的加工向精密、自動化方向發(fā)展，光整加工技術向自動化方向發(fā)展。以三坐標測試儀和快速原型制造技術為代表的制模技術，是模具制造技術的重大發(fā)展，尤其 是用于反向制造工程和復雜模具的制造，對縮短制造周期有著非常重要的作用。節(jié)能、優(yōu)質(zhì)、高速、綠色熱處理工藝是模具零件熱處理的主導方向 [4]。 在完全實現(xiàn)模具標準件、通用件的生產(chǎn)專業(yè)化，供應商品化的基礎上，利用現(xiàn)代 IT技術，組成局域通信網(wǎng)絡，將計算機設計完成的各成型面、配合面數(shù)字化，并編成代碼直接輸入數(shù)控機床或 CNC加工中心進行自動編程，繼而完成自動加工。加工過程中能夠完成自動檢測和結果的自動顯示，從而實現(xiàn)產(chǎn)品設計、模具設計以及模具制造的自動化和智能化并以此提高設計和制造 的速度和質(zhì)量，減少人為的多層次失誤造成的缺陷，從而縮短模具生產(chǎn)周期，提高模具質(zhì)量以及使用的可靠性和壽命。 、微型化、超大型化 為了滿足各種產(chǎn)品越來越高的使用要求，塑料模具和塑料成型技術正朝著精密化、微型化和超大型化方向發(fā)展 [5]。 我國塑料模具的發(fā)展狀況 自二十世紀以來，我國模具工業(yè)已經(jīng)走過了半個多世紀。改革開放后，我國模具工業(yè)發(fā)展迅猛，截至 2020 年底已擁有 3萬家模具生產(chǎn)企業(yè)?！笆濉逼陂g，我國模具工業(yè)以年均 20%的速度持續(xù)快速增長。 2020 年全國模 具工業(yè)總產(chǎn)值達 300 億元人民幣，我國模具年產(chǎn)值位居世界第四。至 2020 年，我國模具銷售額達 610 億元，同比增長 25%，已躍居世界第三，僅次于日本和美國。 2020 年，我國模具銷售額 720 億元，直接帶動實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)值 萬億元。當前，中國模具市場容量已達 800 億元人民幣左右，“十一五”期間中國模具業(yè)市場份額將達 1200 億元。 在區(qū)域分布上，廣東、重慶、浙江形成了國內(nèi)模具行業(yè)的“三足鼎立”，廣東是當前我國最主要的模具市場，中國最大的模具出口與進口省。目前，深圳周邊及珠江三角洲地區(qū)已經(jīng)成為我國模具工業(yè)最為發(fā) 達、科技含量最高的區(qū)域。與全國塑料加工業(yè)區(qū)域分布相類似，珠三角、長三角的塑料制品加工業(yè)位居前列，浙江、江蘇和廣東塑料模具產(chǎn)值在全國模具總產(chǎn)值中的比例也占到 70%。 要想成為世界制造業(yè)大國，沒有先進的模具工業(yè)是不行的。我國的加工成本相對較低，模具加工行業(yè)日趨成熟，技術水平不斷提高，人員素質(zhì)大幅提高，國內(nèi)投資環(huán)境越來越好，各種有利因素使越來越多的國外企業(yè)選擇我國作為模具加工基地。近年來，外資對我國模具行業(yè)投入量增大，工業(yè)發(fā)達國家將模具向我國轉移的趨勢進一步明朗化，國際模具制造巨頭在中國投資設廠的新一輪擴 張，這代表著我國模具行業(yè)迎來新一輪的發(fā)展機遇，也代表著面臨國外先進技術和高品質(zhì)制品的挑戰(zhàn)，模具行業(yè)在“十一五”期間將面臨再次騰飛的契機。當今世界正進行著新一輪的產(chǎn)業(yè)調(diào)整，一些模具制造逐漸向發(fā)展中國家轉移，中國正成為世界模具大國。德國海拉吉林落戶 。日本豐田模具天津設廠 :芬蘭貝爾羅斯公司投西安工業(yè)大學畢業(yè)設計 (論文 ) 3 資興建深圳模具制造廠，專為電信、保健、電子、汽車等行業(yè)提供高檔模具產(chǎn)品。目前，我國模具業(yè)規(guī)模僅次于日本和美國，但大多集中在中低檔領域，總體技術水平和附加值偏低。我國制造業(yè)急需的精密、復雜沖壓模具和塑料模具，轎車覆蓋件模具、電子 接插件等電子產(chǎn)品模具等，還大量依靠進口，模具產(chǎn)品仍然存在進出口逆差 [6]。 主要差距 由于我國的模具行業(yè)起步較晚，與國外相比仍存在不小的差距，我國現(xiàn)在的模具開發(fā)制造水平比國際先進水平至少落后 10 年，特別是大型、精密、復雜、長壽命模具的產(chǎn)需矛盾十分突出，已成為嚴重制約我國制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。我國的塑料模具中，汽車和家電的大型注塑模具，集成電路的精密塑料模具，電子信息產(chǎn)業(yè)和機械及包裝的多層、多腔、多材質(zhì)、多色精密注塑模，新型建材及節(jié)水農(nóng)業(yè)的塑料異型材擠出模及管路和噴頭模具等，雖然已有相當技術基礎并正 在快速發(fā)展，但技術水平與國外仍有較大差距。 我國模具行業(yè)產(chǎn)需矛盾突出，無論是數(shù)量還是質(zhì)量都無法滿足國內(nèi)市場的需要，只達到 70%左右。模具行業(yè)是技術密集、資金密集的產(chǎn)業(yè)，隨著時代的進步和技術的發(fā)展，能掌握和運用新技術的人刁‘異常短缺 ’ 。我國模具企業(yè)技術人員比例較低，水平也較低。由于不重視產(chǎn)品開發(fā)，在市場中常處于被動地位。我國每個職工平均每年創(chuàng)造模具產(chǎn)值約合 1 萬美元左右，而模具工業(yè)發(fā)達國家大多是 1520萬美元，有的甚至達到 2530萬美元。我國模具企業(yè)經(jīng)濟效益差，大都 微利，國有企業(yè)總體虧損，缺乏后勁。高級模具鉗工及企業(yè)管理人刁‘非常緊缺，高素質(zhì)的模具技術人刁’缺乏，產(chǎn)品的綜合開發(fā)能力還急需加強。由于模具企業(yè)效益欠佳及